防爆環(huán)境解析

1、防爆大體解析什么是爆炸性環(huán)境爆炸性環(huán)境是指在大氣條件下，氣體、蒸氣、薄霧、粉塵或纖維狀的可燃物質與空氣形 成混合物，點燃后，燃燒傳至全部未燃混合物的環(huán)境?；痉辣褪剑?）隔爆型“d”隔爆型防爆型式是把設備可能點燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個外殼內，其 外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結構間隙，滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸 而不損壞，并且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環(huán)境的點燃。把可能產 生火花、電弧和危險溫度的零部件均放入隔爆外殼內，隔爆外殼使設備內部空間與周圍的環(huán) 境隔開。隔爆外殼存在間隙，因電氣設備呼吸作用和氣體滲透作用，使內部可能存在爆炸性氣體 混合物

2、，當其發(fā)生爆炸時，外殼可以承受產生的爆炸壓力而不損壞，同時外殼結構間隙可冷 卻火焰、降低火焰?zhèn)鞑ニ俣然蚪K止加速鏈，使火焰或危險的火焰生成物不能穿越隔爆間隙點 燃外部爆炸性環(huán)境，從而達到隔爆目的。隔爆型“d”按其允許使用爆炸性氣體環(huán)境的種類分為I類和IIA、IIB、IIC類。該防爆型式設備適用于1、2區(qū)場所。（2）增安型“e”增安型防爆型式是一種對在正常運行條件下不會產生電弧、火花的電氣設備采取一些附 加措施以提高其安全程度，防止其內部和外部部件可能出現(xiàn)危險溫度、電弧和火花的可能性 的防爆型式。它不包括在正常運行情況下產生火花或電弧的設備。在正常運行時不會產生火花、電弧和危險溫度的電氣設備結構上

3、，通過采取措施降低或 控制工作溫度、保證電氣連接的可靠性、增加絕緣效果以及提高外殼防護等級，以減少由于 污垢引起污染的可能性和潮氣進入等措施，減少出現(xiàn)可能引起點燃故障的可能性，提高設備 正常運行和規(guī)定故障（例如：電動機轉子堵轉）條件下的安全可靠性。該類型設備主要用于2區(qū)危險場所，部分種類可以用于1區(qū)，例如具有合適保護裝置的 增安型低壓異步電動機、接線盒等。（3）本質安全型“i”本質安全型防爆型式是在設備內部的所有電路都是由在標準規(guī)定條件（包括正常工作和 規(guī)定的故障條件）下，產生的任何電火花或任何熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的 本質安全電路。HTH“ia”等級電氣設備HT是正常工作和施加

4、一個故障和任意組合 的兩個故障條件下，均不能引起點燃的本質安全型電氣設備；HTH“ib ”等級電氣設 備HT是正常工作和施加一個故障條件下，不能引起點燃的本質安全型電氣設備（參見 GB 38 36 4 標準）。本質安全型是從限制電路中的能量入手，通過可靠的控制電路參數(shù)將潛在的火花能量降 低到可點燃規(guī)定的氣體混合物能量以下，導線及元件表面發(fā)熱溫度限制在規(guī)定的氣體混合物 的點燃溫度之下。該防爆型式只能應用于弱電設備中，該類型設備適用于0、1、2區(qū)(Ex ia)或1、2 區(qū)(E x ib)0正壓型“p”電氣設備的一種防爆型式。它是一種通過保持設備外殼內部保護氣體的壓力高于周圍爆 炸性環(huán)境壓力的措施來

5、達到安全的電氣設備。正壓設備保護型式可利用不同方法。一種方法是在系統(tǒng)內部保護靜態(tài)正壓，而另一種方 法是保持持續(xù)的空氣或惰性氣體流動，以限制可燃性混合物進入外殼內部。兩種方法都需要 在設備起動前用保護氣體對外殼進行沖洗，帶走設備內部非正壓狀態(tài)時進入外殼內的可燃 性氣體，防止在外殼內形成可燃性混合物。這些方法的要點是監(jiān)測系統(tǒng)，并且進行定時換氣， 以保證系統(tǒng)的可靠性。該類設備按照保護方法可以用于1區(qū)或2區(qū)危險場所。油浸型“?！庇徒头辣褪绞菍⒄麄€設備或設備的部件浸在油內(保護液)，使之不能點燃油面以 上或外殼外面的爆炸性氣體環(huán)境。這是一個主要用于開關設備的老的防爆技術方法。形成的 電弧、火花浸在油

6、下。該類型設備適用于1區(qū)或2區(qū)危險場所。充砂型“q”充砂型防爆型式是一種在外殼內充填砂?；蚱渌?guī)定特性的粉末材料，使之在規(guī)定的使 用條件下，殼內產生的電弧或高溫均不能點燃周圍爆炸性氣體環(huán)境的電氣設備保護型式。該防爆型式將可點燃爆炸性氣體環(huán)境的導電部件固定并且完全埋入充砂材料中，從而阻 止了火花、電弧和危險溫度的傳播，使之不能點燃外部爆炸性氣體環(huán)境。通常它用于Ex “e”或Exn ”設備內的元件和重載牽引電池組。該類型設備適用于1區(qū)或2區(qū)危險場所?！皀”型防爆電氣設備該類型電氣設備在正常運行時，不能夠點燃周圍的爆炸性氣體環(huán)境，也不大可能發(fā)生引 起點燃的故障?！皀”型電氣設備正常運行時，即指設備在

7、電氣和機械上符合設計規(guī)范并在制造廠規(guī)定 的范圍內使用，不可能產生火花、電弧和危險溫度。該類型電氣設備僅適用于2區(qū)危險場所。澆封型“m”澆封型防爆型式是將可能產生引起爆炸性混合物爆炸的火花、電弧或危險溫度部分的電氣部 件，澆封在澆封劑(復合物)中，使它不能點燃周圍爆炸性混合物。采用澆封措施，可防止 電氣元件短路、固化電氣絕緣，避免了電路上的火花以及電弧和危險溫度等引燃源的產生， 防止了爆炸性混合物的侵入，控制正常和故障狀況下的表面溫度。該類設備適用于1、2區(qū)危險場所。氣密型“h”該類防爆設備型式采用氣密外殼。即環(huán)境中的爆炸性氣體混合物不能進入設備外殼內 部。氣密外殼采用熔化、擠壓或膠粘的方法進行

8、密封，這種外殼多半是不可拆卸的，以保證 永久氣密性。該防爆措施屬于“n”型防爆措施范疇，GB 383611已被GB 383682003代替。（10）特殊型防爆電氣設備“s”指國家標準未包括的防爆類型式，該型式可暫由主管部門制定暫行規(guī)定，并經指定的防 爆檢驗單位檢驗認可能夠具有防爆性能的電氣設備。該類設備是根據(jù)實際使用開發(fā)研制，可適用于相應的危險場所。（11）可燃性粉塵環(huán)境用電設備粉塵防爆電氣設備是采用限制外殼最高表面溫度和采用“塵密”或“防塵”外殼來限制 粉塵進入，以防止可燃性粉塵點燃。該類設備將帶電部件安裝在有一定防護能力的外殼中，從而限制了粉塵進入，使引燃源 與粉塵隔離來防止爆炸的產生。按

9、設備采用外殼防塵結構的差別將設備分為A型設備或B 型設備。按設備外殼的防塵等級的高低將設備分為20、21和22級，例如DIPA20、DIPA21、 DIP B20 和 DIP B21 等。該類型設備按照等級適用于20、21或22區(qū)粉塵危險場所。在平常實際使用中可能很容易的看到，許多防爆電氣產品在一個產品中就采用了多種防 爆保護方法。例如，照明裝置可能采用了增安型保護（外殼和接線端盒）、隔爆型保護（開 關）和澆封型保護（鎮(zhèn)流器）。這樣能夠使制造商采用最適用的復合防爆保護方法。有一點 要注意的是，產品銘牌上列出采取的防爆方法的順序將往往告訴用戶產品的結構，如一個 產品被標識為Ex de，則極可能為

10、隔爆型而其中帶有增安型部件。另一個產品被標識 為Ex ed，則極可能不是隔爆型外殼（例如不銹鋼或強化聚脂玻璃），而帶有隔爆開 關或部件安裝其中。兩種產品可能均適用于1區(qū)，但他們是使用不同的防爆保護措施達到同 樣的目的。用戶可根據(jù)自己的實際需要和所了解信息，來選擇可提供在費用、性能和安全方 面達到最佳平衡的防爆型式的產品。危險場所劃分一、危險場所劃分根據(jù)爆炸性環(huán)境的頻率和持續(xù)的時間把危險場所劃分為不同的區(qū)域。氣體場所劃分為三 個區(qū)域：0區(qū)，1區(qū)和2區(qū)；粉塵場所分為三個區(qū)域：20區(qū)，21區(qū)和22區(qū)?？扇夹詺怏w，蒸汽和薄霧氣體場所0區(qū)（紅色部分）爆炸性環(huán)境中的爆炸性混合物以氣體，蒸汽或薄霧形式連續(xù)出

11、現(xiàn)或長時間存在的場所。 使用在0區(qū)的電氣設備須按照EN50284和IEC60079-26中對g類，種類（氣體）電氣設備的有 關規(guī)定進行設計,測試和標識。1區(qū)（橙色部分）在正常運行時，爆炸性環(huán)境中可能會出現(xiàn)氣體,蒸汽或薄霧形式的爆炸性混合物的場所。1區(qū) 是防爆電氣設備的典型應用場所。標準EN50014 EN50020,EN50039以及IEC60079-0,-1,-2.-7,-11,-18,-25對1區(qū)場所使用的電氣設備做了規(guī)定。2區(qū)（黃色部分）在正常運行時，爆炸性環(huán)境中不太可能出現(xiàn)氣體，蒸汽或薄霧形式的爆炸性混合物，如果出現(xiàn) 也只是偶爾發(fā)生并且短時間存在的場所。通常情況下，”短時間”是指持續(xù)時

12、間不多于2 個小時。標準EN50021和IEC60079-15對2區(qū)使用的電氣設備做了相應的規(guī)定，同時也必 須滿足通用的絕緣電阻，沖擊能量和耗散功率等要求。粉塵場所20區(qū)EN50281-1-1標準對用于20區(qū)的電氣設備殼體結構及設計做了相應規(guī)定IEC60241-11對在 20區(qū)使用的電氣設備做了補充要求，包括本質安全防爆等方面的內容。20區(qū)應用種類1（粉 塵）電氣設備。21區(qū)磨坊，煤炭，谷物倉庫以及包裝生產線及其周圍是典型的21區(qū)場所。在21區(qū)中，可能會發(fā) 生因粉塵泄漏等原因而形成爆炸性粉塵混合物。此外，電氣設備表面粉塵堆積也是工廠安全 生產的隱患，應引起足夠的重視。21區(qū)須使用種類2 （粉塵

13、）防爆電氣設備。22區(qū)在正常運行時，爆炸性粉塵混合物不太可能出現(xiàn)，只有在故障狀態(tài)下才可能發(fā)生的場所。22 區(qū)須使用種類3 （粉塵）防爆電氣設備。如果是爆炸性，環(huán)境中的粉塵是導電性粉塵，則依 據(jù)EN50281-1-2的規(guī)定，須使用種類2 （粉塵）防爆電氣設備。與劃分危險場所類型相關的因素：危險場所劃分與現(xiàn)場的多種因素相關。通常情況下，很難給出危險場所劃分的明確標準 和定義。以下幾個因素與危險場所劃分類型密切相關：可燃性物質的物理特性；環(huán)境中的氣體，蒸汽，薄霧及液體的數(shù)量；釋放源的狀態(tài)；通風的狀態(tài)；防止氣體，蒸汽，薄霧擴散的措施；影響可燃性氣體，蒸汽，薄霧揮發(fā)性的因素；生產現(xiàn)場的安全記錄；設備、裝

14、置的結構和配置情況。二、常用的防爆措施1、隔爆/EEx “d”；2、增安/EEx “e”；3、本安 EEx “i”；4、正壓/ “p”；5、充油/ “o”；6、充砂/ “q”；7、無火花EEx “n”；8、澆封“m”等等。三、常規(guī)物質組別（IEC標準）IIA：丙酮/Acetone,乙烷/Ethane,苯/Benzene,石油/Petrol, 丁烷/Butane,丙烷/Propane, 甲烷/Methane；IIB :乙烯/Ethylene，煤氣/Town gas；IIC:氫/Hydrogen，乙炔/Acetylene幾種常見物質的爆炸特性:名稱燃點小、八、(C)溫度組別爆炸等級名稱燃點(C)溫

15、度組別爆炸等級丙酮540T1IIA乙快305T2IIC醋酸酐330T2IIA苯555T1IIA丁烷365T2IIAn-丁醇340T2IIA苯氯酸590T1IIA乙醇425T2IIA乙醋酸460T1IIA甲醇455T1IIA硝基苯430T1IIAn-戊烷285T3IIA丙烷470T1IIA甲苯535T1IIA氫氣560T1IIA硫化氫270T3IIB二硫化碳102T5IIC就隔爆型防爆設備而言，按爆炸性混合物在標準試驗條件下引燃后，其火焰通過間隙的 傳播能力來分級。I類氣體的代表為甲烷。II類氣體有：IIA典型氣體是丙烷和丙酮IIB典型氣體是乙烯IIC典型氣體是氫氣IIC類氣休爆炸后通過間隙的傳

16、播能力最強，IIB次之，IIA最小。但IIA類氣體的品 種最多，占了絕大部分，IIC類氣體只有幾種。一.防爆常識什么是燃燒？其本質和特征是什么？燃燒是一種同時伴有放熱和發(fā)光效應的激烈的氧化反應。燃燒的本質是一種化學反應， 即氧化反應。放熱、發(fā)光、生成新物質是燃燒現(xiàn)象的三個特征。發(fā)生燃燒的三個基本條件發(fā)生燃燒必須具備三個條件：可燃物、氧化劑和點火源。一般稱之為燃燒三要素。只有 當這三個條件同時具備（而且每個條件都必須具備足夠的“量”），并彼此相互作用時，燃 燒才會發(fā)生?？扇嘉铮阂话銇碚f，凡是能與氧氣或者其他氧化劑發(fā)生氧化反應而燃燒的物質，稱之為 可燃物。氧化劑：凡是能和可燃物發(fā)生氧化反應并引起燃

17、燒的物質，都稱為氧化劑。最常見的氧 化劑是氧氣?？諝庵屑s占有21%體積的氧氣，所以一般可燃物在空氣中均能燃燒。點火源：常見的點火源可分為四大類（1）機械火源：如摩擦、撞擊、絕熱壓縮等；（2）熱火源：高溫表面、熱射線（包括日光）等；（3）電火源：電氣火花、靜電火花、雷電等；（4）化學（或物理）火源：明火、化學能、發(fā)熱自燃等。什么是完全燃燒和不完全燃燒可燃物燃燒后產生不能繼續(xù)燃燒的新物質（如二氧化碳、二氧化硫、水等），這種燃燒 叫做”完全燃燒”?？扇嘉锶紵螽a生還能繼續(xù)燃燒的物質（如一氧化碳、未燃盡的碳、甲醇、甲醛、丙酮 等），這種燃燒叫做”不完全燃燒”。燃燒得完全還是不完全取決于氧化劑的供應程度

18、及其它燃燒條件。什么是閃燃和閃點易燃、可燃液體（包括具有升華性質的可燃固體）表面揮發(fā)的蒸氣濃度隨其溫度上升而 增大。這些蒸氣與空氣形成混合氣體。當蒸氣達到一定濃度時，如與火源接觸，就會產生一 閃即滅的瞬間燃燒，這種現(xiàn)象稱為“閃燃”。在規(guī)定的試驗條件下，液體產生閃燃的最低溫度，叫做“閃點”。爆炸的特征爆炸是能量在瞬間迅速釋放或急劇轉化成機械功和其它能量的現(xiàn)象。爆炸按照產生的原因和性質，可分為物理爆炸、化學爆炸和原子爆炸（核爆炸）?？扇嘉锏幕瘜W爆炸與燃燒的本質是相同的，都是氧化反應，但爆炸的反應速度、放熱速 率、火焰?zhèn)鞑ニ俣纫热紵斓枚?。一般來說，爆炸現(xiàn)象具有以下特征：（1）爆炸過程進行得非常快

19、；（2）爆炸點附近壓力急劇升高，多數(shù)爆炸伴有溫度升高；（3）周圍介質在爆炸壓力作用下產生振動或受到機械破壞；（4）由于介質振動而產生音響。其中，壓力急劇升高是爆炸現(xiàn)象的最主要特征。什么是可燃氣體（蒸氣、粉塵）的爆炸極限可燃氣體（蒸氣）與空氣的混合物，并不是在任何濃度下，遇到火源都能爆炸，而必須 是在一定的濃度范圍內，遇火源才能產生爆炸。這個遇火源能產生爆炸的可燃氣濃度范圍， 稱為可燃氣的爆炸極限（包括爆炸上限和爆炸下限）?？扇挤蹓m爆炸極限的概念與可燃氣爆炸極限是一致的。爆炸極限一般用可燃氣（粉塵）在空氣中的體積百分數(shù)表示（），也可用重量百分數(shù) 表示（克/立方米或毫克/升）什么是點火源點火源是指

20、具有一定能量，能夠引起可燃物燃燒的能源。點火源這一燃燒條件的實質是 提供一個初始能量（熱能、光能、電能或機械能等）在這能量的激發(fā)下，可燃物與氧化劑才 能發(fā)生劇烈的氧化反應，引起燃燒。二.常見問題防爆車輛的分級3G級車輛用于潛在爆炸性氣體環(huán)境中2區(qū)的車輛。這種車輛所具有的防爆措施，在正常運行工況 下能保持所需的防爆水平。2G級車輛用于潛在爆炸性氣體環(huán)境中1區(qū)的車輛。這種車輛所具有的防爆措施，在正常運行工況 下和即使在本身發(fā)生可預見故障時都能保持所需的防爆水平。3D級車輛用于潛在爆炸粉塵性環(huán)境中22區(qū)的車輛。這種車輛所具有的防爆措施，在正常運行工 況下能保持所需的防爆水平。2D級車輛用于潛在爆炸性

21、粉塵環(huán)境中21區(qū)的車輛。這種車輛所具有的防爆措施，在正常運行工 況下和即使在本身發(fā)生可預見故障時都能保持所需的防爆水平。柴油車輛上的主要引燃源有哪些柴油車輛的主要引燃源有以下六種：（1）柴油機進氣管直接通向柴油機燃燒室，燃燒時的火焰可能經過進氣系統(tǒng)高速回流至 周圍大氣。（2）柴油機排氣系統(tǒng)有火焰和火花排放。（3）即使切斷燃油供給，柴油機因吸入可燃性物質仍可能繼續(xù)運轉，甚至超速失控。（4）高達300500C的柴油機排氣系統(tǒng)熱表面溫度以及其它部件的表面溫度可能超過 了許多可燃性物質的最低點燃溫度。（5）電氣元件產生的電弧和電火花。（6）摩擦、碰撞產生的靜電火花。車輛分級和場所分區(qū)之間的對應關系（1

22、）對于爆炸性氣體環(huán)境，車輛分級和爆炸性氣體危險場所分區(qū)之間的對應關系車輛分級2G3G爆炸性氣體危險場所分區(qū)1區(qū)2區(qū)（2）對于可燃性粉塵環(huán)境，車輛分級和可燃性粉塵危險場所分區(qū)之間的對應關系車輛分級可燃性粉塵危險場所分區(qū)2D21區(qū)3D22區(qū)叉車為什么要進行防爆保護？叉車已經在國民經濟的各個部門得到廣泛使用，是港口、碼頭、車站、倉庫和工礦企業(yè) 最基本和主要的裝卸搬運機械。在石油、化工、輕紡、制藥、造紙、油漆等存在易燃、易爆危險品的加工、使用、裝卸 和儲運行業(yè)里，叉車同樣應用最廣，包括將原料運送到加工場所、將成品運送到儲運場所以 及將危險貨物裝到運輸車輛上。在這些過程中，偶爾會發(fā)生一些操作事故，例如貨

23、物不慎從 貨叉上掉落下來或被戳破，叉車撞到堆放著的貨物、管路或其他設備上，引起可燃性物質泄 漏、蒸發(fā)和擴散。另外，可燃性物質正常加工過程中（如物料填充、排放、粉碎），其泄漏、蒸發(fā)和擴散 也不可避免。這些散發(fā)的可燃性物質一旦與空氣混合即會形成爆炸混合物，當其濃度達到爆 炸極限值，且遇到足夠的點火能量時，即會引起燃燒或者爆炸。叉車在這一環(huán)境內作業(yè)時，因其存在高溫表面、高溫排氣、排氣火花、電弧、電火花、 靜電等引燃源，如果不對其進行防爆保護，其潛在的危險可能隨時發(fā)生。如何在爆炸性危險場所里提高物料搬運的效率，同時確保作業(yè)的安全性，選擇使用防爆 叉車是解決這一問題的最佳途徑。爆炸的主要破壞形式有哪幾種

24、爆炸的破壞形式通常有直接的爆炸作用、沖擊波的破壞作用和火災等三種，后果往往都 比較嚴重。燃燒和氧化爆炸有何不同？可燃物的燃燒與氧化爆炸的本質是相同的，都是氧化反應，但二者的反應速度、放熱速 率不同，火焰?zhèn)鞑ニ俣纫膊煌?，爆炸比燃燒要快得多?？扇嘉锇l(fā)生自燃和哪些因素有關？導致可燃物自燃的兩個條件:一是可燃物因某種原因放熱，二是熱量不易散失得以積聚。 影響放熱速率的主要因素有：（1）發(fā)熱量、（2）溫度、（3）水分熱量積聚主要與下列因素有關：（1）可燃物的導熱率、（2）堆積狀態(tài)、（3）空氣的流通人們可以根據(jù)以上情況分析，采取防范措施，預防自燃的發(fā)生。閃點在防火中有何意義閃點是發(fā)生持續(xù)燃燒的先兆，當可燃

25、液體溫度高于其閃點時，隨時都有被點燃的危險。閃點是評定液體火災危險性大小的主要依據(jù)。液體的閃點越低，火災危險性越大。在防 火工作中，應根據(jù)可燃液體閃點的高低，采取相應的安全防范措施常見可燃物質的燃燒溫度有多高？可燃物質燃燒所產生的熱量在火焰燃燒區(qū)域內析出，因而火焰溫度即為其燃燒溫度。常 見的可燃物質的燃燒溫度如下表：可燃物質燃燒溫度（C）可燃物質燃燒溫度（C）甲烷1800木材10001177乙烷1895鎂3000乙快2127鈉1400甲醇1100石蠟1427乙醇1180氧化碳1680丙酮1000硫1820乙醚2861二硫化碳2195原油1100液化氣2110汽油1200天然氣2020煤油7001030石油